农业智能大棚控制、溯源系统设计方案

1、生态农业智能温室大棚监测、溯源及控制系统设计方案xxxxxxxx目录背景 3一：客户需求 3二：系统结构及控制模式 5三：现场数据采集与控制功能 6四：监测软件数据平台 7五：功能应用 8六：农产品溯源系统 8七、条码仓储管理系统 (WMS) 10八、商品盘点 13背景温室智能控制系统是利用环境数据与作物信息， 指导用户进行正确的栽培管 理。物联网温室环境监测系统可广泛应用于农业、园艺、畜牧业等领域，在需要 特殊环境要求的场所实施监控和管理， 为实现对生态作物的健康成长和及时调整 栽培、管理等措施提供及时的科学的依据，同时实现监管自动化。近年来，随着温室大棚化种植、 工厂化育秧和设施栽培等农业

2、生产技术的广 泛应用，快速准确地环境参数的收集和分析就成为现实的需求， 利用计算机技术 对相应的农业气象参数进行采集，那么一方面可及时了解作物生长的环境参数， 另一方面也可根据采集的参数控制大棚环境的调节从而为农作物的生长提供适 宜的生长环境。由于温室内的湿度、温度等环境条件不适合于普通PC 机工作，故这里选用单片机进行数据采集， 而采集的数据可通过串口发射接收设备传送给 上位 PC 机进行分析处理。一：客户需求1智能温室大棚控制系统随着国民经济的迅速开展， 现代农业得到了长足的进步， 全国各地根据需要 普遍建设了日光温室、 塑料大棚等为农作物创造出良好的生长环境。 温室工程成 为高效农业的重

3、要组成。温室大棚就是建立一个模拟适合生物生长的气候条件，创造一个人工气象环 境，来消除温度、湿度等对生物生长的限制。能使不同的农作物在不适合生长的 季节产出，或完全的摆脱农作物对自然条件的依赖。浙江托普仪器托普物联网部自主研发的智能温室大棚控制系统是针对温室大棚正常有效运转的控制要求配置的远程监控与管理系统。 采用传感器技术、依 托传统温室大棚生产工艺、设计的具有高可靠性、平安性、可扩展性的软硬件系 统。智能温室大棚监测控制系统充分利用物联网技术和组态软件实时远程获取温室大棚内部的空气温度、湿度、光照强度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、叶 面湿度、露点温度等环境参数及视频图像， 通过模型分析，远

4、程或自动控制湿帘 风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，保证温室大棚内的环 境最适宜作物生长；同时，该系统还可以通过、PDA计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等，实现温室大棚集约化、网络化远 程管理。It控申心曜在时沱利中wn CV*匕; JJr4 中间淮抵设备组®nnnnilul中间准二：系统结构及控制模式1系统两大组成智能温室大棚监测控制系统主要包括：上位机中心效劳器控制平台和下位机 现场控制节点：中心效劳器控制平台可选用物联网感知应用平台或者是为客户专门定制 的操作监测平台。能够实现监测、查询、运算、建模、统计、控制、存储、分析、 报警等多

5、项功能。现场控制节点由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成，与中心 效劳器控制平台可通过有线、无线、4G方式连接到一起。根据温室大棚内空气 温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数，对环境调节设备进行 控制，包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。2选择适宜的控制方式有线监控通过现场布线方式进行数据传输。无线Zigbee监控-利用Zigbee模块，对0-20KM范围为的数据监测传 4G网络监控-利用通信网络形式，可监测传输距离无限远。有线和无线结合-根据实际现场环境，灵活结合。三：现场数据采集与控制功能智能温室大棚内的各参数传感器， 对温室环境进行多点实时动

6、态采集， 经过 A/D 转换送入单片机处理，驱动执行装置从而实现温室环境的自动智能调节。显 示装置实时显示温室内的温湿度、 光照度等数值， 能够更加一目了然地展示温室 大棚数据全貌。1温湿度监测 通过温湿度传感器监测大棚室外空气环境温湿度、 室内空气环境温湿度、 地 表温湿度、土壤温湿度等，并能对数据进行采集、分析运算、控制、存储、发送 等。2光照度监测 通过光感和光敏传感器监测记录温室大棚内光线的强度， 可以直接与相关的 补光系统、 遮阳系统等设备相连， 必要时自动翻开相关设备。 通过无线传输技术 将相关数据传送到用户监控终端。3C02 02浓度监测 在温室大棚内部署二氧化碳浓度传感器，实时

7、监测温室中二氧化碳的含量， 当浓度超过系统设定阙值范围时， 通过无线传输技术将相关数据传送到用户监控 终端，由相关工作人员做出相应调整。 4分区域检测同一个棚内划区域控制管理， 可实现每个种植区不同温湿度、 不同气体配置 等环境技术指标。 用户可以通过上位机来监测、 查询各区域的数据。 也可以对个 分块进行单独控制和整体协调控制。 5灌溉及喷药施肥控制水灌溉与农药喷洒采用一套管线系统， 根据植物生长模式， 可通过自动、 手 动方式进行操作。6报警控制 用户可设定某些参数指标的上限和下限。 比方大棚温度应在 30-15 摄氏度之 间，高于或低于这个温度范围都会产生报警信息， 并在上位机中控平台和

8、现场控 制节点显示出来。7节点故障通知 现场控制节点出现故障时可及时以中心效劳器平台、 短信、报警信息等 方式通知管理者。8备用冗余功能 为了防止设备故障及异常带来不便， 影响作物的生长。 设备可进行扩展冗余， 当设备出现故障时， 辅助设备进行 0 切换。从而实现连续无故障运行， 增加系统 稳定性和可靠性。9自定义控制模式可以根据温室大棚具体控制和监测需要， 定制一些相应的监测工程及控制内 容，该工程可以使模拟信号、数字信号、开关信号、频率信号等监测和控制。四：监测软件数据平台生态农业智能温室大棚自动监控软件， 采集温室大棚内现场数据， 经传感器 数据模块传送至ZigBee节点或RS485节点

9、上，然后通过有线、无线、4G网络传 输到数据平台，按照相关设定进行分析展示并进一步完成相应控制。1友好的用户登陆管理界面 规定用户使用权限，不同用户提供不同的操作权限，非用户不能登陆系统， 保证系统平安，操作简单而富有人性化。2实时 历史、曲线 报表数据分析 系统将采集到的数据信息以实时曲线的方式显示给用户，并根据需要按照 日、月、季、年参数变化曲线生成历史报表。便于对温室大棚运转情况进行分析 做出改进，提高温室大棚的生产效率。3多种形式的报警功能，适合不同场合需要 工作人员根据温室大棚内的具体情况设置温度、 湿度等参数限值。在监测时， 如发现有监测结果超出设定的阈值时， 系统会自动发出报警提

10、醒工作人员， 报警形式包括：声光报警、 报警、短信报警、 E-MAIL 报警等。4远程控制 现场采集设备将采集到的数据通过有线、无线、 4G 无线网络传输到中控数 据平台，用户从终端可以查看温室大棚现场的实时数据， 并使用远程控制功能通 过继电器控制设备或模拟输出模块对温室大棚自动化设备进行控制操作， 如自动 喷洒系统、自动换气系统、自动浇灌系统。5监控终端 监控终端通过可视化、 多媒体的人机界面实现以下主要功能： 温室大棚内 植物生长环境状况全面显示、查询，包括各种参数、光照强度以及历史数据等； 向温室大棚内监控系统发调度命令、 调整设备运转状况， 确保温室内为植物生 长最适宜环境。五：功能

11、应用1、房屋保温、保湿性能评价；2、温室、大棚的温度、湿度监测管理；3、仓库的温度、湿度监测管理；4、蘑菇栽培的温度、湿度监测管理；5、孵化室温度、湿度监测管理；6、机房、图书馆、档案室、博物馆的环境监测管理；7、烟草、粮库、医院等环境监测管理；8、其它领域需要的温度、湿度监测管理。六：农产品溯源系统农产品溯源系统主要以二维条码为载体，对农产品质量平安进行全程追溯。通过在种植基地应用便携式农事信息采集系统， 实现农产品履历信息的快速采集与实时上传， 亦可对手工单据进行扫描采集上传。 通过在生产企业应用农产品平 安生产管理系统，实现有机生产的产前提示、产中预警和产后检测；通过将各生 产企业数据聚

12、集到园区管理部门， 构建追溯平台数据库，实现上网、二维条码扫 描、短信和触摸屏等方式的追溯，从而保障农产品质量。使企业能够实时地、精 确地掌握整个生产及供应链上的产品流向和变化，控制整个生产流通环节平安可 靠。一、智能化信息采集功能。种植、采购、生产、运输、政府监管到消费者查询追溯全程采用条码进行数 据米集。应用系统基于网联网架构java开发。种植点、生产工厂、分销机构和异地营业网点在同一套系统内使用。数据完整性好。可跨平台部署。支持Oracle、SQL Server等多种数据库。完全支持分布式部署。完善的数据同步处理机制。 数据采集端采用C#开发，采集性能好，速度快。传输系统采用协议进行传输

13、，支持断点续传。采用多线程技术，可多点同时进行。传输数据经过高度压缩 和加密处理。平安性好。条码解析器采用数据内存预加载方式。解码速度快。系 统根底资料全部采用内存预加载方式处理， 系统运行速度快。可对产品进行全程 追溯种植、采购、生产、运输、政府监管、消费者查询。二、系统优点 智能化信息采集功能。养殖、批发、零售、运输、屠宰、政府监管到消费者 查询追溯全程采用RFID二维条码交替进行数据采集。应用系统基于网联网架构 java 开发。养殖场、分销机构和异地营业网店 在同一套系统内使用。数据完整性好。可跨平台部署。支持 Oracle 、SQLServer 等多种数据库。 完全支持分布式部署。 完

14、善的数据同步处理机制。 数据采集端采 用C#开发，采集性能好，速度快。传输系统采用 协议进行传输， 支持断点续传。 采用多线程技术， 可多点同时 进行。传输数据经过高度压缩和加密处理。 平安性好。 条码解析器采用数据内存 预加载方式。 解码速度快。 系统根底资料全部采用内存预加载方式处理， 系统运 行速度快。可对产品进行全程追溯七、条码仓储管理系统 WMS条码仓储管理系统WM是基于RFID条码的网络化供应链管理一体化仓储 管理解决方案。包括了根本资料、采购管理、商品入库、销售出库、其它出库、 盘点条码管理商品盘点 ，商品条码物流码跟踪， 商品出入库报告、 系统管理 等几大模块。frtnKbit

15、 得弟N*盾crW 、活用车臨袒出!«加D人线盯【D读对器厉台上机条形码标签编辑及打印利用条形码打印机以及条形码编辑软件对标签进行打印。条形码标签的打印可以根据要求进行编辑，编辑规那么自己定义，只要位数确定、单一标识符确定即可, 在编辑软件里面选取字段进行编辑进行打印，也可以根据实际情况进行编辑打 印，只要具有唯一性即可，随意性很强。标签打印好以后，将标签粘贴在每次入 库的商品上，具有唯一性，以便商品入库或出库。采购入库采购入库前， 操作人员调出采购订单数据和安排商品单进行入库准备， 商品进来 以后，首先填写入库单，分别包括供应商信息和商品信息，包括产自、品名、 PO 号等等；填写好

16、以后由主管部门审核，确认无误，那么贴上条形码标签，手动在 采集器上填写库位代号例如 1 区、 2区等，确认入库操作；系统操作简单， 在首页面会有入库操作，点击后会有下拉菜单，首先第一项就是请填写入库单。产成品入库 用数据采集器扫描商品上的条形码， 存储在数据采集器里面， 手动书写库位代码、 将扫描的条形码、库位及相关信息上传到系统里，注：数据采集器将TXT文件数据导入到系统中产生进入库记录，具体字段定义格式有产地、型号、PO数 量等等相关字段，并留出备用字段使用。 注：如果客户提供信息资料符合系统 字段格式要求直接进行核对， 如果不符合， 那么修改成为符合系统格式要求的字 段进行核对。条形码具

17、有唯一性。与库位码相对应。确认入库完成。出库单 出库前，操作人员调出数据和安排商品出库单准备出库操作 , 得到出库前要填写 出库单, 出库单在系统里下载，填写出库单，出库单字段也是分为收货方信息和 商品相关信息，单据在系统里自动验证，如果该商品已经出库 , 那么显示红颜色 标识该商品已出库 . 如果没有出库，那么将出库单打印，到物流部审核，确认出 库操作。 同样在首页面会有出库操作， 点击后会有下拉菜单， 首先第一项就是请 填写出库单。商品出库 在系统里调用数据库，查找出库商品库位，系统能够将进出库记录导出成 Excel 列举，查找所在相应库位，用数据采集器扫描条形码，将商品取下，将数据采集

18、器信息上传到电脑里，记录相应取货人，取货时间等信息，形成出库记录，方便 将来查找，此时出库完成。商品退货 商品出库以后， 有时候会遇到商品折旧或者破损等情况， 所以就要引进商品退库 操作，商品退库操作主要分为几种情况的分类；商品破损、客户要求退库、错误 出库、折旧等几种类型，分别以选项的形式列举，由操作人员选择；商品退还时 候，选择退库原因，然后对商品进行扫描，并记录从新入库。八、商品盘点可以处理条码商品盘点和非条码商品盘点。1、重要性 在仓库使用中， 就应该有商品的盘点工作。 原因是， 无论起初的货位规划如何完 美，不断改变的经营环境最终会导致目前规划不再适用。 在仓库日常运作中， 经 营性的事项改变现有货品摆放格局的情况时有